UDC 338

ALGORITHM FOR COMPREHENSIVE ASSESSMENT OF THE RISK OF FOOD SECURITY LOSS IN RUSSIA IN CONDITIONS OF CLIMATE CHANGE

Published in Russian Journal of Management · Volume 10, Issue 4 · Pages 83–92 · Rubric: Industry management
DOI: https://doi.org/10.29039/2409-6024-2022-10-4-83-92
Received: 05.10.2022 Accepted: 10.10.2022 Published: 15.10.2022
The methodology for a comprehensive assessment of the risk of loss of food security in the context of climate change is understood by the authors as a set of methods required for analyzing and forecasting the development of agri-food systems based on a scenario approach, as well as a calculation algorithm, as a sequence of steps, including the development of mathematical models and the formation of databases and knowledge. The methodology is based on mathematical models of food production and consumption, a database containing climatic parameters with a step of 10 years on the forecast interval and time series of socio-economic, demographic, production indicators of the agri-food systems of the regions.
agriculture, climate, mathematical model, forecasting, consumption, food, food security, risk
Funding
The study was financially supported by the Russian Foundation for Basic Research within the framework of research project No. 20-010-00455
Text References

В действующей версии Доктрины продовольственной безопасности России, утвержденной Указом Президента РФ от 21.01.2020 №20 [1] продовольственная безопасность определяется, как «состояние экономики страны, при котором обеспечивается продовольственная независимость Российской Федерации, гарантируется физическая  и экономическая  доступность  для  каждого  гражданина страны   пищевых продуктов, соответствующих    требованиям законодательства Российской Федерации о техническом  регулировании, в   объемах   не   меньше рациональных  норм  потребления  пищевых продуктов, необходимых для активного и здорового образа жизни». Суждение о наличии или отсутствии продовольственной безопасности выносится на основании анализа набора признаков, имеющих качественную или количественную природу. В настоящее время установлены пороговые значения признаков, сравнение с которыми позволяет сделать заключение о способности экономики страны и, в частности, аграрной экономики обеспечивать ее продовольственную безопасность.

Перечень показателей в сфере продовольственной безопасности регламентирован распоряжением Правительства Российской Федерации от 10 февраля 2021 года № 296-р. С нашей точки зрения данный список показателей предназначен для решения задач мониторинга состояний агропродовольственной экономической системы, в структуре которой выделяются соответствующие категории значимой, иногда избыточной, а иногда слабо связанной с проблемой информации. Очевидно, что оценить степень достижения продовольственной безопасности в стране, опираясь на результаты мониторинга 216 показателей крайне затруднительно, хотя, как инструмент для принятия управленческих решений на базе анализа и прогноза тенденций изменения показателей, система государственного мониторинга, безусловно, необходима.

Антропогенное изменение климата, включая более частые и интенсивные экстремальные явления, привело к широкомасштабным негативным воздействиям и связанным с ними ущербу для природы и людей, выходящим за рамки естественной изменчивости климата. Усиление экстремальных климатических явлений привело к некоторым необратимым последствиям, поскольку природные и антропогенные системы вышли за пределы своей способности адаптироваться. Изменение климата, включая увеличение интенсивности и частоты экстремальных явлений, привело к снижению водной и продовольственной безопасности, препятствуя усилиям по достижению Целей устойчивого развития (ЦУР), увеличению климатических рисков. Воздействия и риски выражаются в терминах ущерба, ущербов, экономических и неэкономических потерь. Сложные риски возникают в результате одновременного возникновения нескольких климатических опасностей и взаимодействия множества рисков, что усугубляет общий риск и приводит к передаче рисков через взаимосвязанные системы и между регионами. В большинстве исследований климатические риски определяются как потенциальная возможность неблагоприятных последствий для человека или экологических систем с учетом разнообразия ценностей и целей, связанных с такими системами.

Методология оценки рисков утраты продовольственной безопасности понимается авторами как совокупность методов и моделей, необходимых для сценарного анализа и прогнозирования развития агропродовольственных систем (далее – АПС) регионов в условиях нестационарной климатической динамики.  Методология опирается на математические модели процессов производства и потребления продовольствия, базы данных и базы знаний для проведения сценарных расчетов и обоснования экономических регуляторов с целью минимизации климатических рисков утраты продовольственной безопасности России.   В 2020 году авторами в работе [2] были обоснованы сценарные условия развития АПС регионов Российской Федерации в долгосрочной перспективе, опираясь на решения ансамбля моделей общей циркуляции атмосферы и океана (МОЦАО) и соответствующие им сценарии мирового социально-экономического развития. Также в этой работе [2] была сделана постановка задачи и разработана система динамических моделей для описания функционирования аграрного сектора экономики регионов в связи с климатическими сценариями. В настоящей статье представлены результаты параметрической идентификации и апробации на реальных статистических данных рассмотренных в работе [2] методологических подходов, с целью получения комплексных оценок рисков утраты продовольственной безопасности России при сочетании климатических, демографических, социально-экономических и управленческих сценариев развития регионов.

Алгоритм комплексной оценки риска утраты продовольственной безопасности России состоит из следующих этапов [3]:

– Обоснование сценарных условий развития АПС регионов Российской Федерации, опираясь на решения МОЦАО и соответствующие им сценарии мирового социально-экономического развития (SSP) [3]. Для расчетов были использованы результаты моделирования среднемесячных температур по территории России, полученные в ходе исследований, проводимых в рамках международного проекта CMIP6. Сценарий RCP8.5 соответствует современным наблюдаемым тенденциям изменения климата. Сценарий RCP4.5 предполагает применение мер адаптации к климатическим изменениям. Для расчетов были использованы результаты моделирования среднемесячных температур по территории России, полученные в ходе исследований, проводимых в рамках международного проекта CMIP6, Российским институтом вычислительной математики РАН на модели INM CM4.0 [4] а именно, динамические ряды прогнозных средних температур июля с 2021 по 2050 годы для разных сценариев. SSP – сценарии мирового социально-экономического развития, основанные на пяти нарративах, содержащих широкие социально-экономические тенденции, которые могут сформировать будущее общество.  К ним относятся: мир роста и равенства, ориентированный на устойчивость (SSP1); мир «середины пути», в котором тенденции в целом следуют своим историческим моделям (SSP2); фрагментированный мир «возрождающегося национализма» (SSP3); мир постоянно растущего неравенства (SSP4); и мир быстрого и неограниченного роста экономического производства и использования энергии (SSP5). В качестве наиболее вероятных сценариев нами были выбраны 2 сценария. Первый из них образован сочетанием климатических тенденций и социально-экономических предположений о будущем мировом развитии сценариев SSP2 и RCP4.5. Этот сценарий обозначается, как сценарий “SSP2-4.5” или “Середина пути” (Средние проблемы смягчения последствий и адаптации). Предположения сценария SSP2 выглядят следующим образом: мир следует по пути, по которому социальные, экономические и технологические тенденции не отклоняются заметно от исторических моделей; развитие и рост доходов происходит неравномерно: одни страны добиваются относительно хорошего прогресса, тогда как другие остаются на том же уровне или значительно отстают в своем развитии. Глобальные и национальные институты работают над достижением ЦУР, но делают это медленно. Экологические системы деградируют, хотя есть некоторые улучшения, и в целом интенсивность использования ресурсов и энергии снижается. Рост населения в мире умеренный и стабилизируется во второй половине века. Неравенство доходов сохраняется или улучшается очень медленно, и остаются проблемы, связанные с уменьшением уязвимости перед социальными и экологическими изменениями. Второй сценарий образован сочетанием климатических тенденций и социально-экономических предположений о будущем мировом развитии сценариев SSP5 и RCP8.5. В сценарии SSP5 основными социально-экономическими предположениями мирового развития являются следующие: стремление к экономическому и социальному развитию сочетается с эксплуатацией обильных ресурсов ископаемого топлива и принятием во всем мире ресурсоемкого и энергоемкого образа жизни. Все эти факторы приводят к быстрому росту мировой экономики, в то время как мировое население достигает пиков и сокращается в XXI веке. Успешно решаются местные экологические проблемы, такие как загрязнение воздуха. Есть вера в способность эффективно управлять социальными и экологическими системами. Это сценарий - “SSP5-8.5” или “Классический”;

– Для регионов России по выбранным сценариям создается база данных (БД), содержащая суммы биологически активных температур и осадков периода вегетации с шагом в 10 лет на указанном временном интервале.

– Создание БД, содержащей временные ряды социально-экономических, демографических, производственных показателей АПС регионов [5].

– Построение производственные функции урожайностей основных сельскохозяйственных культур в зависимости от гидротермических характеристик вегетационного периода, элементов почвенного плодородия, применяемых доз минеральных и органических удобрений, качества посевного материала, затрат труда, типа используемых полевых технологий (обычные, ресурсосберегающие) [6, 7, 8].

– Разработка динамической модели функционирования АПС региона, находящейся под воздействием климатических изменений [9].

– Разработка методов синтеза адаптивного регулятора, компенсирующего негативные воздействия климатической динамики на воспроизводственные процессы в региональных АПС [10];

– Построение функций потребления продовольствия в регионах Российской Федерации, формирование базы данных эластичностей потребления продукции мясомолочной группы по цене и доходам в условиях различных сценариев потребительского поведения в региональных АПС. Оценки эластичностей выполняются для различных групп населения, в том числе с низким уровнем душевого дохода.

–  Для определения уровней потребления высокобелковой продукции населением регионов с низкими доходами используются данные Росстата о прогнозных значениях демографических показателей населения регионов, а также вариантные прогнозы душевых доходов с экстраполяцией этих временных рядов на прогнозный интервал. Полученные, таким образом, сценарии комбинируются со сценариями климатическими, и используются для оценок рисков утраты продовольственной независимости (безопасности) России, экономической и физической доступности продовольствия.

Под продовольственной независимостью понимается «устойчивое отечественное производство пищевых продуктов в объемах не меньше установленных пороговых значений его удельного веса в товарных ресурсах внутреннего рынка соответствующих продуктов». Такой показатель удельного веса отечественной сельскохозяйственной, рыбной продукции и продовольствия в общем объеме товарных ресурсов (с учетом переходящих запасов) внутреннего рынка соответствующих продуктов по документу [1] имеет пороговые значения по зерну - не менее 95 %, по сахару - не менее 80 %, растительному маслу - не менее 80 %, мясу и мясопродуктам - не менее 85 %, молоку и молокопродуктам - не менее 90 %, рыбной продукции - не менее 80 % и по картофелю - не менее 95 %. При этом возможности населения страны потреблять качественное продовольствие в количествах не менее медицинских норм трактуется как физическая доступность. «Экономическая доступность продовольствия - возможность приобретения пищевых продуктов по сложившимся ценам в объемах и ассортименте, которые не меньше установленных рациональных норм потребления, обеспеченная соответствующим уровнем доходов населения» [1], а «физическая доступность продовольствия - уровень развития товаропроводящей инфраструктуры, при котором во всех населенных пунктах страны обеспечивается возможность приобретения населением пищевых продуктов или организации питания в объемах и ассортименте, которые не меньше установленных рациональных норм потребления пищевых продуктов» [1].

Необходимым условием реализации требований экономической и физической доступности продовольствия является достаточный объем производства продукции сельского хозяйства. Под уровнем самообеспеченности продовольствием в нашем исследовании понимается доля среднедушевого производства в регионе по отношению к медицинским нормам потребления основных продуктов питания, таких как мясо и мясопродукты, молоко и молокопродукты, яйца, картофель и овощи. Фактические и прогнозные уровни значения этого показателя представлены на диаграмме рисунка 1.

 

Рисунок 1 – Физическая доступность продовольствия (отношение производства к медицинским нормам) России по основным продуктам – фактическая и сценарные прогнозы

Источник: рассчитано авторами.

 

Наиболее актуальным является изучение данного показателя для основных белоксодержащих продуктов, характеризующих уровень и качество жизни населения, его трудовой потенциал: молока и мяса.  Проведенный нами анализ за период 1995-2020гг. показал, что наблюдается значительная дифференциация регионов страны по уровню самообеспеченности продуктами питания (таблицы 1-3).

 

Таблица 1 – Количество регионов с полной (100% и выше) самообеспеченностью

 

Факт

Прогноз на 2030 г. по сценарию:

Прогноз на 2050 г. по сценарию:

2020 г.

2021 г.

SSP2-4.5

SSP5-8.5

SSP2-4.5

SSP5-8.5

По мясу

28

28

33

35

44

51

По молоку

17

17

12

18

5

31

По картофелю

55

53

58

58

69

66

По овощам

11

53

31

30

36

35

По яйцам

36

39

33

33

29

29

 

Таблица 2 – Количество регионов с отсутствием (менее 100%) самообеспеченности

 

Факт

Прогноз на 2030 г. по сценарию:

Прогноз на 2050 г. по сценарию:

2020 г.

2021 г.

SSP2-4.5

SSP5-8.5

SSP2-4.5

SSP5-8.5

По мясу

50

50

45

43

34

27

По молоку

61

61

66

60

73

47

По картофелю

23

25

20

20

9

12

По овощам

67

25

47

48

42

43

По яйцам

42

39

45

45

49

49

 

Таблица 3 – Количество регионов с критической (менее 50%) самообеспеченностью

 

Факт

Прогноз на 2030 г. по сценарию:

Прогноз на 2050 г. по сценарию:

2020 г.

2021 г.

SSP2-4.5

SSP5-8.5

SSP2-4.5

SSP5-8.5

По мясу

25

22

13

11

13

8

По молоку

22

23

35

27

46

19

По картофелю

5

6

5

6

4

4

По овощам

41

6

20

16

15

15

По яйцам

21

21

27

27

27

27

Источник таблиц 1-3: рассчитано авторами

 

Уровни самообеспеченности регионов различаются в три раза и более. Доля продукции собственного производства в потреблении не только является критерием продовольственной независимости региона, но и показателем, который отражает возможность достижения устойчивого, близкого к равновесному, состояния на рынках сельскохозяйственной продукции за счет собственных продовольственных ресурсов. Визуализированные на нижеследующем рисунке 2 результаты расчетов авторов свидетельствуют о том, что неустойчивость на всем временном периоде (как фактическом, так и в точках прогноза) демонстрируют более 25 региональных АПС, как по мясу и мясопродуктам, так и по молоку и молокопродуктам. По мясу и мясопродуктам оба прогнозных сценария дают уменьшение количества неблагополучных регионов в 2 раза по сравнению с 2020 году. В то же время по молоку и молокопродуктам сценарные прогнозы кардинально различаются по тенденции: реализация сценария SSP2-4.5 приведет к росту количества неблагополучных регионов до 73 в 2050 году, а сценарий SSP5-8.5 снизит их количество до 47 в том же году.

 

Рисунок 2 - Динамика количества регионов России, уровень обеспеченности которых продовольствием за счет собственного производства меньше 100%

Источник: рассчитано авторами.

 

Результаты расчетов фактических и прогнозных уровней самообеспеченности регионов от целевой по медицинским нормам по основным продуктовым группам представлены в работе [3].  В этой же работе для фактических и прогнозных лет перечислены регионы по основным продуктам питания, в которых уровень продовольственной независимости регионов России критически низок (менее 50% требуемого по медицинским нормам).

Низкая прогнозная самообеспеченность региона является основанием для разработки регулирующих воздействий по исправлению ситуации. Следует отметить также, что регионы с самообеспеченностью каким-либо продуктом питания значительно выше 100% также требуют внимания к обеспечению мер по поддержке экспорта этого продукта за пределы региона и наличия соответствующей инфраструктуры по хранению.

1. Doktrina prodovol'stvennoy bezopasnosti Rossiyskoy Federacii (utverzhdena Ukazom Prezidenta Rossii 21 yanvarya 2020 g., № 20). - M.: FGBNU «Rosinformagroteh», 2020. - 23 s.

2. Romanenko, I. A. Metodologiya ocenki riskov utraty prodovol'stvennoy bezopasnosti Rossiyskoy Federacii pod vozdeystviem faktorov nestacionarnoy klimaticheskoy dinamiki / I. A. Romanenko, S. O. Siptic, N. E. Evdokimova. Tom 1. - Moskva : Tipografiya Aykolorit, 2020. - 123 s. - (Nauchnye trudy VIAPI im. A.A.Nikonova). - ISBN 978-5-6045406-8-8.

3. Romanenko, I. A. Metodologiya ocenki riskov utraty prodovol'stvennoy bezopasnosti Rossiyskoy Federacii pod vozdeystviem faktorov nestacionarnoy klimaticheskoy dinamiki / I. A. Romanenko, S. O. Siptic, N. E. Evdokimova. Tom 2. - Moskva : OOO «Tipografiya Aykolorit», 2022. - 111 s. - (Nauchnye trudy VIAPI im. A.A.Nikonova). - ISBN 97856074776742.

4. Sokolihina N.N. Modelirovanie processov atmosfernoy cirkulyacii s pomosch'yu modeli INM CM4.0. - Moskva: MGU imeni M.V. Lomonosova, 2013.

5. Siptic S.O., Romanenko I.A., Sobolev O.S. i dr. Razrabotat' bazy dannyh regional'nyh agroprodovol'stvennyh sistem, soderzhaschie instrumentariy dlya ocenki ih effektivnosti i ustoychivosti: otchet o NIR/NIOKR FBGNU VIAPI im. A. A. Nikonova № 115102840012. Moskva, 2015. - 71 s.

6. Siptic, S. O. Model'nye ocenki vliyaniya klimata na urozhaynost' zernovyh i zernobobovyh kul'tur v regionah Rossii / S. O. Siptic, I. A. Romanenko, N. E. Evdokimova // Problemy prognozirovaniya. - 2021. - № 2(185). - S. 75-86. - DOIhttps://doi.org/10.1134/S1075700721020040.

7. Romanenko, I. A. Scenarnoe prognozirovanie proizvodstva zernovyh kul'tur v regionah Rossii v zavisimosti ot ekstremal'nyh klimaticheskih parametrov / I. A. Romanenko, N. E. Evdokimova // Ekonomika sel'skogo hozyaystva Rossii. - 2021. - № 3. - S. 81-87. - DOIhttps://doi.org/10.32651/213-81.

8. Romanenko, I. A. Prognoznye ocenki dinamiki urozhaynosti ozimoy pshenicy pri realizacii aridnogo klimaticheskogo scenariya v regionah Rossii / I. A. Romanenko, N. E. Evdokimova // Ekonomika, trud, upravlenie v sel'skom hozyaystve. - 2021. - № 3(72). - S. 62-67. - DOIhttps://doi.org/10.33938/213-62.

9. Siptic, S. O. Kognitivnaya model' ocenki vliyaniya klimaticheskoy dinamiki na obespechenie regiona prodovol'stviem / S. O. Siptic, I. A. Romanenko, N. E. Evdokimova // Dostizheniya nauki i tehniki APK. - 2020. - T. 34. - № 9. - S. 106-111. - DOIhttps://doi.org/10.24411/0235-2451-2020-10918.

10. Siptic, S. O. Metodologiya proektirovaniya regulyatora, minimiziruyuschego klimaticheskie riski utraty ekonomicheskoy dostupnosti myasa i myasoproduktov v malodohodnyh gruppah naseleniya regionov / S. O. Siptic, I. A. Romanenko, N. E. Evdokimova // Ekonomika, trud, upravlenie v sel'skom hozyaystve. - 2021. - T. 2. - № 12(82). - S. 70-79. - DOIhttps://doi.org/10.33938/21122-70.